(57)【要約】【課題】  ４０μｍピッチ等の高密度の表示パネルとフィルム基板の接続の位置ズレを防止する。【解決手段】  接続の端子を２段に分け、端子の幅を太幅と細幅の２種類とし、表示パネルの端子には１段目に太幅と２段目に細幅にし、対するフィルム基板の端子は１段目に細幅と２段目に太幅の端子を設け、互いに太幅と細幅を異方性導電膜により接続して構成することにより、位置ズレのマージンを拡大する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルとフィルム基板を異方性導電膜で接続した表示装置において、前記表示パネルと前記フィルム基板の接続している複数の端子は、それぞれ２段になって接続していることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記端子の幅は、前記表示パネルと前記フィルム基板とも２種類であり、前記２種類の幅は前記表示パネルと前記フィルム基板でほぼ同一であり、前記端子の幅はその段毎に統一してあり、前記表示パネルと前記フィルム基板を接続している端子の幅は前記表示パネルと前記フィルム基板で異なる幅であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示パネルと前記フィルム基板の端子幅は、端子先端側の段の端子幅より２段目の端子幅の方が広いことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記２段の端子の間隔が、前記端子のピッチより大きいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パッシブマトリクス液晶パネルやアクティブマトリクス液晶パネルやプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、ＳＥＤ、ＦＥＤなどのフラットパネルディスプレイとフレキシブル基板の実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＳＴＮ型液晶表示装置の側面図を図６に示す。セグメント電極が形成された透明基板とコモン電極が形成された透明基板を対向して、液晶を挟んで保持した表示パネル７と、ドライバＩＣ１０が搭載されたフィルム基板９を端子部８を位置合わせして、異方性導電膜で接続した構成である。表示パネル７の各電極に時分割で電圧を印加することにより画面を駆動する。セグメント信号とコモン信号はそれぞれ異なり、ドットマトリクスを構成する電極毎にドライバＩＣ１０の出力電極を接続して、信号を印加する。図７に示すように、フィルム基板９は、銅をパターニングしスズメッキや金メッキをした端子が形成されたポリイミドフィルムにセグメント信号とコモン信号を出力するドライバＩＣ１０が実装されており、図８で示す表示パネル７の端子部８に異方性導電膜１１で接続されている。異方性導電膜１１は、エポキシ系の熱硬化型接着剤に、アクリル系の樹脂ボールにニッケルと金を無電解メッキした導電粒子を分散配合し、約１５μｍのフィルム状にＢステージ状態で形成されている。表示パネル７とフィルム基板９の接続は、図９に示すように表示パネルの端子部８上に異方性導電膜１１を仮付けし、フィルム基板９の端子６と表示パネルの７の端子１位置合わせをして仮付けし、図１０に示すように加熱バーにより加熱圧着して、導電粒子をつぶして接続を取るとともに接着剤を硬化して、接続を保持する。端子の形状は、図１１に示す電極幅と電極間のスペースを等間隔で配置した。フィルム基板９の端子６の幅に対して表示パネル７の端子１の幅は若干太くすることで、位置ズレ多少の位置ズレを吸収する。ズレはピッチ方向に対しては１０〜１５μｍ以下を要求されるが、ピッチ方向と垂直方向では１００μｍ程度でラフである。
【０００３】
画素数が１６０×１２８（ＲＧＢ）ドットであれば、セグメント３８４本とコモン１６０本で、計５４４本の電極を接続することになり、表示パネルサイズが１．８インチであれば、接続のピッチは５０ミクロンピッチとなった。５０ミクロンピッチの場合は、表示パネル７の端子１の幅は２５μｍでフィルム基板９の端子６の幅は１８μｍで設計する。フィルム基板９の初期の累積ピッチばらつきと装置実装精度による位置ズレと圧着によるフィルム基板９の伸びのばらつきにより、±１７μｍとなり安定した接続ができる。良好な接続とは、直径約４μｍの導電粒子が約１μｍにつぶれ、導通に寄与する導電粒子の個数が５個以上で、ショートが無く、隣の電極との間隔は粒子１．５個分以上のあることであることが望ましい。フィルム基板９の仮付け位置とフィルム基板９の初期寸法と圧着による伸びにより、特に両端の端子の位置ズレが大きかった。表示パネル７とフィルム基板９の電極の重なりが減少した場合、図１２に示すように電極の重なり面積が減少し、接続に寄与する導電粒子が存在しない場合や、図１３に示すように隣の電極へショートする場合がある。特に微細接続になると位置ズレと共にフィルム基板９の伸びによるズレが発生した。このような場合、フィルム基板９の伸び量をあらかじめ補正した端子設計を用いて圧着する方法が知られている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００４】
また、フィルム端子６や表示パネルの端子１の間隔が狭くなるため、異物などによるショートの発生の確率が高くなる。一般的には、実装前の端子の洗浄やクリーンルームの防塵の対策処置を基本とするが、圧着による対策として。千鳥状をなすように異方性導電膜１１を圧着する方法がしられている（例えば特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−２６０４２１号公報（第４頁、第１図）
【特許文献２】特開２０００−３１２０７０号公報（第４頁、第１図）
【特許文献３】特開２０００−３４７５９２号広報（第６項、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、パネルの高精細化に伴って、更に狭ピッチとなった。特に４０μｍピッチでの実装では、（１）フィルム基板の初期寸法のばらつきと、圧着による伸びのばらつきと、実装精度のばらつきにより位置ズレが発生し、隣の端子とショートする、（２）既存設備を使用できないため、新規の高精度の設備導入が必要となり、加工コストが高くなる、という課題があった。そこで本発明は、４０μｍの狭ピッチでもショートの発生が無く、既存の設備で生産できる安価な表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では表示パネルおよびフィルム基板端子の形状を工夫することにより解決した。本発明の表示装置は、表示パネルとフィルム基板の接続している複数の端子はそれぞれ２段になって接続している。さらに、端子の幅は、表示パネルとフィルム基板とも２種類であり、２種類の幅は表示パネルとフィルム基板でほぼ同一の幅であり、端子の幅はその段毎に統一してあり、表示パネルとフィルム基板を接続している端子の幅は表示パネルとフィルム基板で異なる幅である。また、表示パネルとフィルム基板の端子幅は、端子先端側の段の端子幅より２段目の端子幅の方が広くなっている。さらに、２段の端子の間隔が、端子のピッチより大きいこととした。すなわち、表示パネルとフィルム基板の端子は、２段で構成してあり、その電極も太い幅の電極と細い幅の電極の２種類の端子幅である。表示パネルの一段目は、太い幅の電極と２段目の端子に接続する引き回し線の繰り返しで、その２段目は、端子無しと前記引き回し線と接続した細い幅の電極の繰り返しである。フィルム基板の１段目は細い幅の電極と電極無しの繰り返しで、２段目は１段目の細い幅の電極に接続する引き回し電極と太い幅の電極の繰り返しであり、表示パネルとフィルム基板とは、それぞれ太い幅の電極と細い幅の電極を接続する構成とした。このとき表示パネルの太い幅の電極幅とフィルム基板の太い幅の電極幅と、表示パネルの細い幅の電極とフィルム基板の細い幅の電極は全く同じ寸法である必要はない。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の端子形状により、４０μｍピッチでありながら、従来の５５μｍピッチ相当にする位置精度で実装することができる。そのため従来の設備を使用しても十分品質の安定した製品を製造することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明による表示装置の表示パネルとフィルム基板の端子は、２段で構成してあり、その電極も太い幅の電極と細い幅の電極の２種類の端子幅で構成する。表示パネルの一段目は、太い幅の電極と２段目の端子に接続する引き回し線の繰り返しである。初めに引き回し線の線幅は、工程製造能力でのＭＩＮの線幅がよい。引き回し線と太い幅の電極とのスペースは従来の構造での実装工程能力上の最小スペースの値と同じにする。フィルム基板のＭＩＮ線幅の方が太い場合は、フィルム基板のＭＩＮ線幅にあわせてもよい。これらを差し引いて残った寸法を太い幅の電極の幅とする。
【０００９】
この１段目の表示パネルの太い幅の電極と接続するフィルム基板の端子は細い幅の電極で、フィルム基板と表示パネルの位置ズレをゼロとしたときに、表示パネルの引き回し線からの間隔を、従来構造での実装工程能力上の可能であるフィルム基板の端子とその隣の表示パネルの端子の間隔の最小の値と同じ値とし、残った寸法をフィルム基板の細い幅の電極の幅とする。表示パネルの引き回し線に位置する部分にはフィルム基板の電極を配置しない。表示パネルの２段目の端子は、電極無しと細い幅の電極の繰り返しで、１段目の太い幅の電極の延長上には端子は配置しない。そして、その隣には１段目のフィルム基板の細い幅の電極とほぼ同じ幅の電極を配置し１段目の引き回し電極と接続する。フィルム基板の２段目の端子は、引き回し電極と太い幅の電極の繰り返しである。１段目の細い幅の電極に接続する引き回し電極を配置する。この引き回し電極の幅は、表示パネルの引き回し電極幅と同じかそれよりも細い方がよい。その隣の太い幅の電極の幅は、１段目の表示パネルの太い幅の電極の幅とほぼ同じ幅とする。１段目と２段目の端子の間隔は広い方がよく、実装機の実装精度の関係があり、接続ピッチ以上の寸法のマージンがあることが望ましい。
【実施例１】
【００１０】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の表示パネルの端子の上面図である。表示パネルはカラーＳＴＮ方式の表示パネルである。ガラス基板２上に端子１が形成してある。端子１は透明導電膜であるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）からなり、スパッタにより製膜した基板をフォト法によりパターニングした。表示パネルの接続する端子は、１段目の端子３と２段目の端子４からなる。
【００１１】
１段目の端子３は、４０μｍ幅の太幅端子と１０μｍ幅の引き回し電極からなり、その電極間隔はそれぞれ１５μｍである。２段目の端子４は引き回し電極の延長上に２３μｍの幅の細幅端子を配置している。
【００１２】
図２はフィルム基板の端子の透視図である。フィルム基板はポリイミドフィルム５にクロム合金と銅をスパッタし、更に８ミクロンの電解銅メッキをした基板を、フォト法でパターニングし、無電解スズメッキした端子６が形成してある。
フィルム基板の端子も同様に、端子を２段に形成してある。１段目の端子３は、２３μｍの幅の細幅端子を形成してある。２段目の端子４は１段目の細い幅の電極に接続する１０μｍ幅の引き回し電極と４０μｍの太い幅の電極からなる。
【００１３】
図３は、フィルム基板と表示パネルの端子を位置合わせし、異方性導電膜で接続したときの位置関係を示す透視図である。ここで、異方性導電膜の粒子は図示していない。１段目の端子３では、表示パネルの太い幅の電極とフィルム基板の細い幅の電極が接続している。２段目の端子４は、フィルム基板の太い幅の電極と表示パネルの細い幅の電極で接続している。
【００１４】
図４は、フィルム基板の端子と表示パネルの端子が２０μｍ位置ズレしたときの位置関係を示す透視図である。この状態で、１段目の端子のフィルム基板の細い幅の電極と表示パネルの引き回し電極がショートするまでの間隔がある。また、２段目の端子のフィルム基板の引き回し電極と表示パネルの細い幅の電極の間隔も同様に間隔があり、ショートしていない。異方性導電膜の導電粒子には、アクリル系の樹脂ボールにニッケルと金をメッキした直径４μｍの粒子と更に熱可塑系の絶縁被膜を形成した粒子を混合して使用している。数珠つなぎになったときにショートを防止するために絶縁被膜付き粒子を数十パーセント混合している。
【００１５】
このように、本発明の接続パターンでは、上記のパターン寸法において４０μｍピッチでも±２０μｍずれても良品である。従来パターン形状では、４０μｍピッチでは、±１０μｍまでであったので、大きくマージンを広げられた。また±２０μｍのズレマージンは従来パターン形状では５５μｍピッチと同等となる。更に引き回し線の幅を細くすることにより、若干であるがマージンを広げることも可能である。また、実装装置の縦方向の精度により１段目の端子と２段目の端子のショートが起こり得る。図３のａ部の寸法を実装ピッチ以上にすることでショートを防ぐことが可能である。端子部８の長さは、短くするためには異方性導電膜の粒子の数を増やすか、異方性導電膜の構造を粒子無し層と粒子有り層の２層構造のものを用いてもよい。
【実施例２】
【００１６】
以下に本実施例を図面に基づいて説明する。図５は、本実施例の表示パネルとフィルム基板の端子を接続した上面図である。表示パネルはＴＦＴ方式の液晶パネルである。ガラス基板２上に端子１が形成してある。端子１Ｃｒ上に樹脂膜を形成し、接続する端子部の樹脂部は開口しており、ＩＴＯでカバーした構造である。実施例１では、引き回し線は露出していたが、この実施例２では、引き回し部は樹脂の下にあるために、表面での接触が無い。そのため、１段目の端子３と２段目の端子４では、ショートのマージンが異なり、表示パネルおよびフィルム基板共に１段目の端子幅の幅を大きくすることができる。位置ズレによるショートの制約は、２段目の端子４になる。２段目の端子の構成は実施例１と同様である。この場合は、端子部８の寸法を小さくするためには、１段目の端子３の寸法を２段目の端子４より短くし、できるだけピッチ方向の端子の幅を広く取ることがよい。しかし、この構造に限るものではなく、ＴＦＴ方式の表示パネルでも、実施例１の構造でもよい。端子部８の長さは、短くするためには異方性導電膜の粒子の数を増やすか、異方性導電膜の構造を粒子無し層と粒子有り層の２層構造のものを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１の表示パネルの端子部を示す上面図
【図２】本発明の実施例１のフィルム基板の端子部を示す透視図
【図３】本発明の実施例１の表示パネルとフィルム基板の端子を位置あわせした状態を示す上面の透視図
【図４】本発明の実施例１の表示パネルとフィルム基板の端子が位置ズレしたときの状態を示す上面の透視図
【図５】本発明の実施例２の表示パネルとフィルム基板の端子を位置あわせした状態を示す上面の透視図
【図６】表示装置を示す側面図
【図７】フィルム基板を示す上面図
【図８】表示パネルを示す上面図
【図９】従来技術の異方性導電膜を表示パネルに仮付けした状態を示す断面図
【図１０】従来技術の表示パネルとフィルム基板を異方性導電膜で接続した状態を示す断面図
【図１１】従来技術の表示パネルとフィルム基板の接続後の端子の位置関係を示す上面から見た透視図
【図１２】従来技術の表示パネルとフィルム基板が位置ズレをして異方性導電膜で接続した状態を示す断面図
【図１３】従来技術の表示パネルとフィルム基板が位置ズレをして接続した端子の位置関係を示す上面から見た透視図
【図１４】従来技術の表示パネルとフィルム基板が位置ズレにより隣の電極とショートをして異方性導電膜で接続した状態を示す断面図
【符号の説明】
【００１８】
１  表示パネルの端子
２  ガラス基板
３  １段目の端子
４  ２段目の端子
５  ポリイミドフィルム
６  Ｃｕにスズメッキをした端子
７  表示パネル
８  接続した端子部
９  フィルム基板
１０  ドライバＩＣ
１１  異方性導電膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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